[发明专利]一种抗强酸腐蚀的水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗强酸腐蚀的水泥砂浆及其制备方法，该水泥砂浆包括以下原料：水泥、水、砂、粉煤灰、钠水玻璃、碳纳米管、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂、分散剂。本发明的水泥砂浆，包括粉煤灰、钠水玻璃，添加粉煤灰、钠水玻璃后水泥砂浆在固化后内部会形成致密的二氧化硅结构，这样减少了水泥砂浆与酸性物质反应和减缓酸性物质侵蚀的进程，从而起到混凝土保护的作用；还包括碳纳米管，碳纳米管作为一种纳米尺寸的增强纤维材料，其极细的颗粒尺寸可以有效的填充和改善混凝土材料的孔隙结构，此外，碳纳米管本身的优异力学性能，可以使得混凝土材料的内部微观结构致密化，从而降低混凝土材料的抗有害性物质的渗透性，进而提高其耐久性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种抗强酸腐蚀的水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

随着我国现代工业化发展的不断进步，全国各地的环境问题日益突出，特别是在沿海地区，由于海水中存在着丰富的如硫酸根和氯离子等酸性腐蚀性离子，严重威胁着沿海混凝土建筑物的耐久性能。另一方面，一些化学工厂排放的工业废气中往往包含常见的SO₂、SO₃、NO₂和NO₃等酸性气体也会导致混凝土材料及结构耐久性下降。一般来说，混凝土在酸性环境中会同时发生物理和化学反应，物理化学两种作用相互促进和叠加，混凝土结构膨胀开裂、破坏加剧，承载力下降，导致其使用寿命也随之大大减短。

目前，在水利、海事、工程隧道及地下工程中，混凝土建筑物会长期浸泡在酸性环境中，因而带来的酸腐蚀会导致混凝土表面污损疏松、砂浆脱落和骨料外露，甚至于表面会出现裂痕，使建筑设施的服役寿命大大缩短，这不仅影响建筑物的整体功能，还会带来巨大的经济损失，此外，如果酸溶液含量过高时，也会使得混凝土的力学性能出现下降。

因此，为了最大限度地保证混凝土的使用寿命和经济效益，亟需研发出新型的抗酸腐蚀混凝土材料。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种抗强酸腐蚀的水泥砂浆及其制备方法，以解决现有水泥砂浆因酸性物质侵蚀带来的性能下降的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种抗强酸腐蚀的水泥砂浆，包括以下重量份原料：160～240份的水泥、60～140份的水、450～750份的砂、24～48份的粉煤灰、2.4～4.8份的钠水玻璃、0.4～1.6份的碳纳米管、2.0～4.0份的聚丙烯纤维、1.2～2.0份的聚羧酸减水剂、1.2～3.6份的分散剂。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述水泥为强度等级为42.5的硅酸盐水泥。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述砂为细骨料河砂，所述砂的细度模量为2.8～3.0。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述钠水玻璃的模数为1.5～1.8，所述钠水玻璃的密度为1.16～1.24g/ml。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述碳纳米管的直径为5～15nm、比表面积为200～240m²/g。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述聚丙烯纤维的直径为28～32μm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述粉煤灰为II级粉煤灰，所述粉煤灰的比表面积为150～280m²/kg。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的抗强酸腐蚀的水泥砂浆，所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠和/或聚乙烯醇。